Мелиоративные машины (стр. 4 )

В результате графического определения получили lк ≈ 0,52 м. Принимаем lк = 0,524 м.

Зная размеры ковша, можно определить его геометрическую (расчетную) вместимость по формуле

Vк = kф bк lк hк, (3.9)

где kф – коэффициент формы, учитывающий то, что ковш не является правильным параллелепипедом, kф = 0,8...0,9 [1].

Vк = (0,8…0,9) × 0,54× 0,524 × 0,3 = 0,068…0,076 м3.

Принимаем Vк = 0,075 м3 = 75 л.

Частоту разгрузок zp определяем из формулы расчета технической производительности Пт по выносной способности, указанной в задании на проектирование:

Пт = Vк zp kн / kp, (3.10)

Из формулы (3.10) получим

zp = Пт kp /Vк kн, (3.11)

где kн – коэффициент наполнения. Для того чтобы грунт в ковшах легко высыпался из ковшей, принимается kн меньше единицы в пределах 0,8...0,85 [6]. Принимаем kн = 0,82;

kp – коэффициент разрыхления грунта. по табл.1 приложения, приведенного в литературном источнике [6], принимаем kp = 1,28.

zp = 0,2 × 1,28 /(0,075× 0,82) = 4,16 с–1 = 250 мин–1.

Зная zp, рассчитаем шаг ковшей:

Тк = vр / zp = 2/4,16 = 0,481 м. (3.12)

Число ковшей определим следующим образом:

zк = pD /Tк = 3,14 × 4/0,481 = 26,11. (3.13)

Принимаем ближайшее целое число ковшей, а поскольку ковши установлены в два ряда, число принимаем четным, т. е. zк = 26.

Тогда, уточнив шаг ковшей, получим

Тк = pD / zк = 3,14 × 4/26 = 0,483 м.

Для ковшей, расположенных в одном ряду, Тк1 = 0,966 м.

Угловой шаг ковшей bz определим по формуле

bz = 2p / zк = 360/26 = 13,85° = 0,242 рад.

Для уменьшения пульсаций нагрузки на привод и повышения равномерности подачи грунта на транспортер необходимо, чтобы в контакте с забоем находилось одновременно не менее двух ковшей, т. е.

zк ³ 4p /jк, (3.14)

где jк – угол контакта ротора с забоем, определяемый по формуле

jк = jо + p/2, (3.15)

где

jо= arc sin [(H – D/2)/(D/2)] = arc sin [(2,25 – 4/2)/(4/2)] = 7,2°. (3.16)

Тогда jк = 97,2°.

zк ³ 4×180/97,2 = 7,4, т. е. 26 > 7,4.

условие выполняется.

Назначаем пониженную частоту разгрузок zp1 ≈ 0,6 zp = 0,6 × 4,16 = = 2,496 с–1. Принимаем zp1 = 2,5.

Ей соответствует окружная скорость ротора

vр = zp1 Тк = 2,5 × 0,483 = 1,2 м/с.

Месторасположение транспортера (рис. 3.4) определяем, исходя из того, что грунт, высыпающийся из ковшей, должен попадать на ленту транспортера.

В

Y

Х

Х

Рис. 3.4. Схема к определению месторасположения транспортера.

Для определения месторасположения транспортера построим тра-екторию полета высыпающегося из ковшей грунта. Предусмотрим установку лотка, направляющего грунт на ленту транспортера.

Выгрузка грунта из ковшей начинается с момента достижения ковшом края запорного сектора. Положение верхнего края сектора определяется углом начала разгрузки aн. Принимаем aн = 30°. Угол наклона лотка aл должен быть таким, чтобы обеспечивалось скольже-ние грунта вниз по лотку, т. е. он определяется коэффициентом (углом) трения грунта о сталь. Из этих соображений угол наклона лотка принимаем 50 °.

уравнение для описания траектории имеет вид:

Y = X tg aн – gX2/2vp2 cos2aн. (3.17)

Подставляя в уравнение (3.17) различные значения Х, получим соответствующие значения Y, которые приведены в табл. 3.1. По этим данным строим траекторию полета грунта с началом траектории в точке А. Затем строим траекторию с началом в точке В с предварительным пересчетом значения vp, соответствующего меньшему радиусу, и подстановкой полученного значения vp в уравнение (3.17).

Для точки В

vpВ = ω(D/2 – hк) = 1(4/2 – 0,3) = 1,7 м/с. (3.18)

Так же рассчитываем и строим траектории, соответствующие пониженной скорости.

Результаты расчетов представлены в табл. 3.1…3.4.

Обе траектории должны попадать на ленту транспортера. На основании этого расчета и условия обеспечения производительности можно также предварительно определить и ширину ленты Вл. Кроме того, ширина ленты должна быть определена из условия обеспечения требуемой производительности (транспортирующей способности).

Принимаем ленту желобчатой формы.

Т а б л и ц а 3. 1. Значения координат траектории полета грунта для точки А

и скорости ротора 2 м/с

X	0	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
Y	0	0,04	0,05	– 0,028	– 0,16	– 0,48	– 1,05

Т а б л и ц а 3. 2. Значения координат траектории полета грунта для точки В

и скорости ротора 2 м/с

X	0	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
Y	0	0,03	0,00	– 0,14	– 0,56	– 0,88	– 1,67

Т а б л и ц а 3. 3. Значения координат траектории полета грунта для точки А

и скорости ротора 1,2 м/с

X	0	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
Y	0	0,01	– 0,05	– 0,28	– 0,77	– 1,48	– 4,57

Т а б л и ц а 3. 4. Значения координат траектории полета грунта для точки В

и скорости ротора 1,2 м/с

X	0	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
Y	0	– 0,01	– 0,15	– 0,32	– 0,96	– 2,42	– 5,95

при желобчатой ленте ее ширина при условии отваливания грунта на одну сторону определяется по формуле

Bл ≥ , (3.19)

где vл – скорость ленты, vл = 3…5 м/с; принимаем на основании обзора конструкций vл = 5 м/с;

су – коэффициент, учитывающий влияние угла наклона транспортера αТ (табл. 3.5).

Т а б л и ц а 3. 5. значения коэффициентов су

Угол наклона транспортера αТ, град.	3	4	8	12	16	20	22	26
Значение су	1,0	0,99	0,97	0,93	0,89	0,81	0,76	0,66

Для определения угла наклона транспортера построим компоно-вочную схему в масштабе 1:100 (рис. 3.5).

Bл ≥= 0,92 м.

Ширина ленты выбирается из ряда: 500, 650, 800, 1000, 1200 мм. Принимаем Bл = 1000 мм.

Диаметр барабана принимаем 0,4 м.

Диапазон рабочих скоростей передвижения определяется на основании формулы расчета скорости передвижения:

vп = Пт /А, (3.20)

где А – площадь поперечного сечения траншеи; А = Н × b = 2,25 × 1,2 = = 2,7 м2.

Номинальная скорость составляет

vп = 0,2 / 2,7 = 0,074 м/с = 267 м/ч.

Нб

Рис. 3.5. Схема к расчету транспортера.

максимальное значение скорости передвижения соответствует максимальному значению технической производительности в наиболее благоприятных условиях (kн – максимально, kр – минимально) и минимальному значению площади поперечного сечения, т. е.

vпmax = Птmax /A min. (3.21)

Птmax = Vк zp kн / kp.

Принимаем для грунтов первой категории kн = 1,0; kp = 1,1. Тогда

Птmax = 0,075 × 4,16 × 1,0 / 1,1 = 0,284 м3/с = 1022 м3/ч.

Для расчета A min по технологическим соображениям примем значение h = 0,8 м.

Тогда A min = 0,8 × 1,2 = 0, 96 м2,

vпmax = 0,284 / 0,96 = 0,296 м/с = 1065 м/ч.

Аналогично

vпmin = Птmin /A max. (3.22)